基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及施工安全設(shè)備領(lǐng)域，提供一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，包括：安全帽主體、帽前檐傳感器單元、全息投影單元和帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元；所述帽前檐傳感器單元設(shè)置在安全帽主體的前檐下部，包括有機(jī)玻璃罩以及設(shè)置在有機(jī)玻璃罩內(nèi)部的電路板，所述電路板通過(guò)數(shù)據(jù)線與帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元連接；所述電路板上搭載手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)的傳感器、空間掃描系統(tǒng)的深度攝像頭以及3D攝像頭；所述全息投影單元設(shè)置在帽前檐傳感器單元下部，包括：護(hù)目鏡和投影單元，所述投影單元包括兩個(gè)微型投影裝置和兩塊投影屏；所述帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元包括外殼、微型計(jì)算機(jī)和電池。本實(shí)用新型能夠提升施工現(xiàn)場(chǎng)人員工作效率與工作質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
基于増強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及施工安全設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展與信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，具有通信功能的電子設(shè)備性能越來(lái)越高而且非常普及，如智能手機(jī)、平板電腦等。這些移動(dòng)終端因其強(qiáng)大的處理能力與便攜性、易用性越來(lái)越受到一線工程作業(yè)人員的青睞。但是在使用過(guò)程中仍有一些不足，與臺(tái)式機(jī)電腦屏幕相比，移動(dòng)終端的屏幕較小，看起來(lái)不方便;使用時(shí)須用手持拿與操作，而且必須轉(zhuǎn)頭面向屏幕，影響正常工作等。
[0003]專利CN104522921A公布的“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能安全帽”，該實(shí)用新型在安全帽上加裝了電源、控制平臺(tái)系統(tǒng)、光機(jī)臂，其中光臂機(jī)上設(shè)置了視網(wǎng)膜成像投影儀將高清圖像輸出于視網(wǎng)膜上，此外還在光機(jī)臂上還設(shè)置了攝像頭與麥克風(fēng)，麥克風(fēng)可采集用戶的語(yǔ)音口令配合內(nèi)置的語(yǔ)音識(shí)別模塊對(duì)控制平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行操作。由此可以達(dá)到解放施工人員雙手，便捷現(xiàn)場(chǎng)辦公的目的。
[0004]但是上述方案仍存在一定不足:一、其顯示系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，只能進(jìn)行單眼投射顯示，并且光機(jī)臂的存在也部分遮擋了佩戴者的視線。二、人機(jī)交互方式采用了語(yǔ)音控制方法。該方法雖可實(shí)現(xiàn)解放施工人員雙手目的，但是也限制了復(fù)雜人機(jī)交互的可能性(如對(duì)顯示的圖像進(jìn)行平移、翻轉(zhuǎn)等操作)，不能勝任復(fù)雜三維模型的顯示與操作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型主要解決現(xiàn)有技術(shù)的智能安全帽只能進(jìn)行單眼投射顯示、光機(jī)臂遮擋佩戴者視線以及人機(jī)交互受限制等技術(shù)問(wèn)題，提出一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別的智能安全帽，整合了目前增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與智能設(shè)備領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，并具安全帽功能，以提升施工現(xiàn)場(chǎng)人員工作效率與工作質(zhì)量。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別的智能安全帽，包括:安全帽主體(1)、帽前檐傳感器單元(2)、全息投影單元(3)和帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元(4);
[0007]所述帽前檐傳感器單元(2)設(shè)置在安全帽主體(I)的前檐下部，包括有機(jī)玻璃罩(2-1)以及設(shè)置在有機(jī)玻璃罩(2-1)內(nèi)部的電路板(2-2)，所述電路板(2-2)通過(guò)數(shù)據(jù)線與帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元(4)連接;所述電路板(2-2)上搭載手勢(shì)識(shí)別裝置、空間掃描裝置以及3D攝像裝置；
[0008]所述全息投影單元(3)設(shè)置在帽前檐傳感器單元(2)下部，包括:護(hù)目鏡(3-1)和投影單元，所述投影單元包括兩個(gè)微型投影裝置(3-3)和兩塊投影屏(3-2);其中，兩塊投影屏(3-2)分別位于左、右眼的正前方，護(hù)目鏡(3-1)設(shè)置于投影屏(3-2)遠(yuǎn)離安全帽主體(I)的一側(cè)，兩個(gè)微型投影裝置(3-3)設(shè)置于帽前檐傳感器區(qū)(2)內(nèi)且在投影屏(3-2)遠(yuǎn)離護(hù)目鏡(3-1)的一側(cè)；
[0009]所述帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元(4)包括外殼(4-1)、微型計(jì)算機(jī)(4-2)和電池(4-3)，所述外殼(4-1)設(shè)置在安全帽主體(I)的后檐下部，所述微型計(jì)算機(jī)(4-2)和電池(4-3)設(shè)置在外殼(4-1)內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)(4-2)和電池(4-3)電連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述電路板(2-2)上設(shè)置有光強(qiáng)傳感器，所述光強(qiáng)傳感器與微型計(jì)算機(jī)(4-2)數(shù)據(jù)連接，所述光強(qiáng)傳感器用于感知光線強(qiáng)度，并將光線強(qiáng)度傳遞到微型計(jì)算機(jī)(4-2)0
[0011 ]進(jìn)一步的，所述護(hù)目鏡(3-1)采用高強(qiáng)度有機(jī)玻璃。
[0012]進(jìn)一步的，所述外殼(4-1)采用ABS塑料。
[0013]進(jìn)一步的，所述微型計(jì)算機(jī)(4-2)包括mobile CPU,mobile GPU、主板、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊中的一種或多種；
[0014]所述mobile CPU,mobile GPU、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊分別焊接在主板上；
[0015]所述mobile GPU、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊分別與mobile CPU數(shù)據(jù)連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述主板上設(shè)置有SIM卡插槽、TF卡插槽、耳機(jī)插口以及micro usb插口中的一種或多種。
[0017]進(jìn)一步的，還包括音頻輸入輸出裝置(5);
[0018]所述音頻輸入輸出裝置(5)設(shè)置在安全帽主體(I)的側(cè)面，并與佩戴者耳部對(duì)應(yīng)，所述音頻輸入輸出裝置(5)通過(guò)安全帽主體(I)內(nèi)部的預(yù)留空隙內(nèi)的數(shù)據(jù)線與微型計(jì)算機(jī)連接。
[0019]進(jìn)一步的，所述音頻輸入輸出裝置(5)包括麥克風(fēng)(5-2)和音響(5-1)。
[0020]進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在安全帽主體(I)側(cè)面的開關(guān)機(jī)按鈕(6)。
[0021]進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在安全帽主體(I)內(nèi)部的九軸傳感器(7)。
[0022]本實(shí)用新型提供的一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別的智能安全帽，整合了先進(jìn)的三維全息投影增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、手勢(shì)識(shí)別技術(shù)與空間掃描等技術(shù)，具有強(qiáng)大的計(jì)算功能，還具有豐富的輸入輸出形式以及通信功能，可以協(xié)助提高工程施工人員的個(gè)人及協(xié)同工作效率，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]1、本實(shí)用新型采用三維全息投影增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。屏幕范圍大，基本覆蓋人眼大部分可視范圍。相當(dāng)于在佩戴者眼前實(shí)時(shí)懸掛一個(gè)巨型的透明屏幕，可顯示豐富的圖形文字信息。如在屏幕邊緣顯示當(dāng)前時(shí)間、天氣等信息，或者運(yùn)行的軟件的圖形界面，又如將二維平面圖形或三維模型投影在上面(如二維施工平面圖、三維建筑模型)。由于采用三維全息投影所以佩戴者可以看到立體的影像，空間感更強(qiáng)。另外，由于圖像是半透明“懸掛”于佩戴者眼前，所以不需要佩戴者做額外的動(dòng)作即可隨時(shí)看見(智能手機(jī)或IPAD需要先拿在手里再喚醒屏幕，而且需要轉(zhuǎn)動(dòng)頭部才能看到屏幕)。
[0024]2、本實(shí)用新型采用手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)可以方便的進(jìn)行人機(jī)交互，佩戴者僅需要用手指點(diǎn)擊“懸掛”于眼前的屏幕上的相關(guān)功能控件即可。另外對(duì)于三維圖形的控制，佩戴者可以使用組合手勢(shì)進(jìn)行縮放(如五指并攏移近或拉遠(yuǎn))、平移(如五指并攏手掌上下左右平動(dòng))、旋轉(zhuǎn)(如五指彎曲成“爪狀”以手腕為軸轉(zhuǎn)動(dòng))。該技術(shù)可使佩戴者采用最自然的方式進(jìn)行復(fù)雜的指令操作，而無(wú)需額外的輸入設(shè)備。
[0025]3、本實(shí)用新型所采用的空間掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)了佩戴者周圍空間情況的實(shí)時(shí)建模。有了這些空間數(shù)據(jù)，佩戴者可以方便的應(yīng)用簡(jiǎn)單的手勢(shì)進(jìn)行一些空間操作并存儲(chǔ)記錄，實(shí)現(xiàn)以前需要攜帶多個(gè)工具才能進(jìn)行的操作。(如手指先后點(diǎn)取兩個(gè)墻面量取墻間的垂直距離或房間內(nèi)凈高、點(diǎn)取兩個(gè)邊量梁、柱尺寸等，而以往需要帶尺、筆、梯子以及助手)
[0026]4、本實(shí)用新型搭載了 WiF1、藍(lán)牙、2G/3G/4G移動(dòng)通信模塊，配合施工場(chǎng)地的信息處理中心可方便的實(shí)現(xiàn)服務(wù)器到人員和人員到人員的高速通信。各施工人員可從信息處理中心服務(wù)器上下載項(xiàng)目三維模型、二維圖紙以及施工管理與公告等信息，實(shí)時(shí)掌握項(xiàng)目的進(jìn)度與狀態(tài)，也可以自己上傳必要的信息。另外各人員之間也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)音/視頻通信。結(jié)合定位系統(tǒng)以及三維模型信息可以方便的了解所有人員的位置與朝向(包括自己)，也可以進(jìn)行工地內(nèi)導(dǎo)航。所有的交互內(nèi)容都可以實(shí)時(shí)顯示在全息投影屏上。節(jié)省了目前需要隨身帶圖紙、打電話交流等步驟。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的左視圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的爆炸圖；
[0030]圖4是手勢(shì)識(shí)別裝置的識(shí)別區(qū)域示意圖；
[0031 ]圖5是空間掃描裝置的掃描區(qū)域示意圖；
[0032]圖6是全息投影單元的示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記:1、安全帽主體;2、帽前檐傳感器單元;3、全息投影單元;4、帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元;5、音頻輸入輸出裝置;6、開關(guān)機(jī)按鈕;7、九軸傳感器;1-1、外層帽體;1-2、內(nèi)層帽體;2-1、有機(jī)玻璃罩;2-2、電路板;3-1、護(hù)目鏡;3-2、投影屏;3-3、微型投影裝置;4_1、夕卜殼;4-2、微型計(jì)算機(jī);4-3、電池;5-1、音響;5-2、麥克風(fēng)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0035]圖1是本實(shí)用新型提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的左視圖。圖3是本實(shí)用新型提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽的爆炸圖。如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽包括:安全帽主體1、帽前檐傳感器單元2、全息投影單元3和帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元4。
[0036]安全帽主體I由內(nèi)層帽體1-2、外層帽體1-1組成，內(nèi)層帽體1-2和外層帽體1-1相互獨(dú)立，在邊緣處由螺絲或卡扣實(shí)現(xiàn)連接。連接成整體的安全帽主體I內(nèi)部留有部分間隙，為各電子設(shè)備與帽后檐的微型計(jì)算機(jī)單元之間的線路連接提供空間。
[0037]所述帽前檐傳感器單元2設(shè)置在安全帽主體I的前檐下部，包括透明的有機(jī)玻璃罩2-1以及設(shè)置在有機(jī)玻璃罩2-1內(nèi)部的電路板2-2，所述電路板2-2通過(guò)數(shù)據(jù)線與帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元4連接;所述電路板2-2內(nèi)部搭載手勢(shì)識(shí)別裝置、光強(qiáng)傳感器、空間掃描裝置以及3D攝像裝置。其中所述光強(qiáng)傳感器與微型計(jì)算機(jī)連接，用以感知佩戴者所處環(huán)境中的光線強(qiáng)度，再轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳給微型計(jì)算機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整全息投影的亮度。使投影的圖像亮度與所處環(huán)境的光強(qiáng)度協(xié)調(diào)。手勢(shì)識(shí)別裝置與空間掃描裝置都采用景深攝像頭實(shí)現(xiàn)，景深攝像頭由紅外線發(fā)射器與紅外線攝像頭組成，使用時(shí)紅外線發(fā)射器向鏡頭前的空間均勻的投射出紅外線，紅外攝像頭捕捉遇到物體反射的紅外線圖像，并據(jù)此計(jì)算出反射物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)三角網(wǎng)格重構(gòu)算法獲得鏡頭前一定范圍內(nèi)的空間模型。手勢(shì)識(shí)別裝置采用近距離景深攝像頭實(shí)現(xiàn)，用以捕捉佩戴者面前小范圍內(nèi)(如圖4，距離范圍O-1m)的手部動(dòng)作三維模型并傳遞給微型計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后對(duì)特定的手勢(shì)做出響應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件系統(tǒng)的操作。使用時(shí)，佩戴者將手放在眼前做點(diǎn)擊、滑動(dòng)等手勢(shì)即可?？臻g掃描裝置采用遠(yuǎn)距離景深攝像頭實(shí)現(xiàn)，用以對(duì)佩戴者面前較大范圍內(nèi)(如圖5，距離范圍1-1Om)的空間進(jìn)行實(shí)時(shí)建模，并將掃描的三維模型存于微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備中。空間掃描功能需要佩戴者通過(guò)語(yǔ)音或者手勢(shì)來(lái)開啟，開啟后佩戴者需要正面面對(duì)著需要掃描的物體并使其在可掃描范圍內(nèi)(如圖5)。30攝像裝置由兩個(gè)并排獨(dú)立的高清攝像頭組成，間距與人眼距離近似。攝像時(shí)兩個(gè)攝像頭分別錄下存在一定視差的圖像保存成3D格式的視頻至安全帽搭載的存儲(chǔ)器中或通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至其他終端。
[0038]所述全息投影單元3設(shè)置在帽前檐傳感器單元2下部，用以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能，包括:護(hù)目鏡3-1和投影單元，所述投影單元包括兩個(gè)微型投影裝置3-3和兩塊投影屏3-2;其中，兩塊投影屏3-2分別位于左、右眼的正前方，護(hù)目鏡3-1設(shè)置于投影屏3-2遠(yuǎn)離安全帽主體I的一側(cè)，兩個(gè)微型投影裝置3-3設(shè)置在投影屏3-2遠(yuǎn)離護(hù)目鏡3-1的一側(cè)(如圖6)，其主體位于帽前檐傳感器區(qū)2內(nèi)，微型投影裝置3-3的出射方向朝向投影屏3-2;兩塊投影屏3-2設(shè)置于佩戴者眼睛正前方，與眼睛較近，每個(gè)眼睛前一個(gè)，由支座連接在安全帽主體I上。護(hù)目鏡3-1朝外設(shè)置，并與投影屏相對(duì)應(yīng)，護(hù)目鏡3-1采用高強(qiáng)度有機(jī)玻璃自動(dòng)變色鏡片，以防止施工現(xiàn)場(chǎng)光線明暗變化較大對(duì)全息投影效果的影響和防止鏡片破碎傷害佩戴者。兩個(gè)微型投影裝置3-3隱藏在帽檐里，不遮擋佩戴者視線。每個(gè)微型投影裝置3-3負(fù)責(zé)向其對(duì)應(yīng)的投影屏3-2投射圖像。微型投影裝置3-3由微型投影儀與透鏡組組成，能夠?qū)@示的圖像投影至投影屏上。佩戴者雙眼各自只能看到一個(gè)投影屏3-2上的圖像，在顯示三維全息圖像時(shí)，兩個(gè)投影屏3-2上的圖像存在一定視角差，這樣佩戴者的大腦可根據(jù)兩眼的不同內(nèi)容在腦中呈現(xiàn)出三維立體圖像。
[0039]另外，本實(shí)施例的智能安全帽還設(shè)置音頻輸入輸出裝置5，所述音頻輸入輸出裝置5包括麥克風(fēng)5-2和音響5-1。安全帽主體I側(cè)面設(shè)置開關(guān)機(jī)按鈕6。具體的，麥克風(fēng)5-2設(shè)置于兩個(gè)微型投影裝置3-3之間，方便錄制佩戴者的語(yǔ)音，音響5-1設(shè)置于安全帽主體I兩側(cè)佩戴者耳部正上方，麥克風(fēng)5-2與小音響5-1通過(guò)安全帽主體I內(nèi)部的預(yù)留空隙內(nèi)的數(shù)據(jù)線與微型計(jì)算機(jī)單元4連接。所有電子設(shè)配的開關(guān)統(tǒng)一由開關(guān)機(jī)按鈕6控制，開關(guān)機(jī)按鈕6設(shè)置于安全帽主體I右側(cè)小音響5-1外殼上。在安全帽主體I內(nèi)部設(shè)置九軸傳感器7。具體的，九軸傳感器7設(shè)置在安全帽主體I內(nèi)層帽體1-2、外層帽體1-1的空隙中。在安全帽主體的特征位置布置九軸傳感器7，用于空間定位與獲得佩戴者的頭部姿態(tài)，九軸傳感器7與微型計(jì)算機(jī)單元4通過(guò)安全帽主體I內(nèi)部的預(yù)留空隙內(nèi)的數(shù)據(jù)線與微型計(jì)算機(jī)連接，可以根據(jù)捕捉的加速度、角速度計(jì)算佩戴者的頭部姿態(tài)與進(jìn)行慣性定位，進(jìn)而實(shí)時(shí)計(jì)算投影屏上的圖像使虛擬圖像與佩戴者眼中真實(shí)物體的空間變化相協(xié)調(diào)。
[0040]所述帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元4包括外殼4-1、微型計(jì)算機(jī)4-2和電池4-3，所述外殼4-1設(shè)置在安全帽主體I的后檐下部，所述微型計(jì)算機(jī)4-2和電池4-3設(shè)置在外殼4-1內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)4-2和電池4-3電連接。所述微型計(jì)算機(jī)4-2包括mobile CPU、mobile GPU、主板、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及2G/3G/4G移動(dòng)通信模塊。所述mobile CPU,mobile GPU、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊分別焊接在主板上;所述mobile GPU、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊分別與mobi Ie CPU數(shù)據(jù)連接。所述主板上設(shè)置有SM卡插槽、TF卡插槽、耳機(jī)插口以及micro usb插口，插槽位于帽后檐內(nèi)部，開口向下。前述的三維全息投影系統(tǒng)、空間掃描系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)、音頻輸入輸出系統(tǒng)都通過(guò)數(shù)據(jù)線與主板相連，數(shù)據(jù)線布置于安全帽主體I里面。其中，本實(shí)施例的外殼4-1可以采用高強(qiáng)耐沖擊材料，如ABS(aery1nitrile-butadiene-styrene copolymer)塑料，防止對(duì)內(nèi)部電子元件的破壞。電池4-3采用高容量可充電鋰電池，設(shè)置于主板4-2與外殼4-1之間的夾層處。
[0041]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，整合了先進(jìn)的三維全息投影增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、手勢(shì)識(shí)別技術(shù)與空間掃描技術(shù)。三維全息投影的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù):可以實(shí)現(xiàn)雙目、大視角、立體的視覺(jué)效果，進(jìn)而可以呈現(xiàn)復(fù)雜的內(nèi)容展示，文字、圖片、視頻、實(shí)時(shí)三維虛擬圖像等。配合上透明的投影屏，可使佩戴者的視野無(wú)遮擋?？臻g掃描技術(shù):可以實(shí)現(xiàn)佩戴者周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)建模，為佩戴者的工作提供便利。手勢(shì)識(shí)別技術(shù):提供更自然與豐富的人機(jī)交互方法，佩戴者可以通過(guò)簡(jiǎn)單的手勢(shì)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的命令輸入(如對(duì)顯示的圖像進(jìn)行平移、翻轉(zhuǎn)等操作)。本實(shí)用新型的智能安全帽具有強(qiáng)大的計(jì)算功能，還具有豐富的輸入輸出形式以及通信功能，可以協(xié)助提高工程施工人員的個(gè)人及協(xié)同工作效率。
[0042]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，包括:安全帽主體(1)、帽前檐傳感器單元(2)、全息投影單元(3)和帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元(4); 所述帽前檐傳感器單元(2)設(shè)置在安全帽主體(I)的前檐下部，包括有機(jī)玻璃罩(2-1)以及設(shè)置在有機(jī)玻璃罩(2-1)內(nèi)部的電路板(2-2)，所述電路板(2-2)通過(guò)數(shù)據(jù)線與帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元(4)連接;所述電路板(2-2)上搭載手勢(shì)識(shí)別裝置、空間掃描裝置以及3D攝像裝置； 所述全息投影單元(3)設(shè)置在帽前檐傳感器單元(2)下部，包括:護(hù)目鏡(3-1)和投影單元，所述投影單元包括兩個(gè)微型投影裝置(3-3)和兩塊投影屏(3-2);其中，兩塊投影屏(3-2)分別位于左、右眼的正前方，護(hù)目鏡(3-1)設(shè)置于投影屏(3-2)遠(yuǎn)離安全帽主體(I)的一側(cè)，兩個(gè)微型投影裝置(3-3)設(shè)置于帽前檐傳感器單元(2)內(nèi)且在投影屏(3-2)遠(yuǎn)離護(hù)目鏡(3-1)的一側(cè)； 所述帽后檐微型計(jì)算機(jī)單元(4)包括外殼(4-1)、微型計(jì)算機(jī)(4-2)和電池(4-3)，所述外殼(4-1)設(shè)置在安全帽主體(I)的后檐下部，所述微型計(jì)算機(jī)(4-2)和電池(4-3)設(shè)置在外殼(4-1)內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)(4-2)和電池(4-3)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，所述電路板(2-2)上設(shè)置有光強(qiáng)傳感器，所述光強(qiáng)傳感器與微型計(jì)算機(jī)(4-2)數(shù)據(jù)連接，所述光強(qiáng)傳感器用于感知光線強(qiáng)度，并將光線強(qiáng)度傳遞到微型計(jì)算機(jī)(4-2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，所述護(hù)目鏡(3-1)采用高強(qiáng)度有機(jī)玻璃。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，所述外殼(4-1)采用ABS塑料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，所述微型計(jì)算機(jī)(4-2)包括mobile CPU,mobile GPU、主板、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊中的一種或多種； 所述mobile CPU,mobile GPU、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊分別焊接在主板上； 所述mobile GPU、RAM、存儲(chǔ)器、GPS模塊、WiFi模塊、無(wú)線藍(lán)牙模塊以及移動(dòng)通信模塊分別與mobile CPU數(shù)據(jù)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，所述主板上設(shè)置有SIM卡插槽、TF卡插槽、耳機(jī)插口以及micro usb插口中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，還包括音頻輸入輸出裝置(5); 所述音頻輸入輸出裝置(5)設(shè)置在安全帽主體(I)的側(cè)面，并與佩戴者耳部對(duì)應(yīng)，所述音頻輸入輸出裝置(5)通過(guò)安全帽主體(I)內(nèi)部的預(yù)留空隙內(nèi)的數(shù)據(jù)線與微型計(jì)算機(jī)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，所述音頻輸入輸出裝置(5)包括麥克風(fēng)(5-2)和音響(5-1)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，還包括設(shè)置在安全帽主體(I)側(cè)面的開關(guān)機(jī)按鈕(6)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、空間掃描與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的智能安全帽，其特征在于，還包括設(shè)置在安全帽主體(I)內(nèi)部的九軸傳感器(7)。
【文檔編號(hào)】A42B1/24GK205585386SQ201620301759
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】陳勇, 金釗
【申請(qǐng)人】中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司